Учился Сергей легко и был в гимназии не из отстающих. Приятельские отношения связывали его с такими же будущими знаменитостями, как и он сам, а пока – соучениками: М. Ткаченко, А. Иваницким, П. Левченко. Но только с последним Васильковского до конца жизни соединила нерушимая мужская дружба. К их отношениям применима негласная людская мудрость: «противоположности притягиваются». И правда, нельзя было назвать похожими тихого и замкнутого Петю Левченко и вспыльчивого, страстного, вечно размахивающего руками и что-то доказывающего Сережу. Чего только стоила одна его проделка, когда учитель рисования, решив помочь ученикам немного подзаработать на каникулах, повез их в какое-то село «коностасить» – рисовать иконостас. Васильковский приметил около церкви одинокую кобылку и, не раздумывая особо, загрунтовал ей кожу и разрисовал так, что хозяин несчастного животного, увидев его, начал усиленно креститься – принял за нечистую силу.

А еще, кроме живописи, мальчик был очарован мелодичными украинскими народными песнями и думами, увлекался музыкой и пением. У Сергея был прекрасный голос, он умел играть на флейте, гармонике, на скрипке и бандуре, на гитаре, виолончели, мандолине. Юноша мечтал об Академии художеств и консерватории, но родители были против увлечений сына, и он стал студентом Харьковского ветеринарного института. Но судьба Васильковского была решена уже в детстве, а решающим фактором в ней стало посещение выставки передвижников, где он увидел полотна А. Саврасова, Н. Ге, И. Шишкина, А. Куинджи и других. В августе 1876 г. Сергей бросил институт на последнем курсе и, наперекор отцовской воле, поступил в Петербургскую академию художеств в класс пейзажной и одновременно батальной живописи.

Его соученик, М.С. Самокиш, говорил, что Васильковский «был исключительно одаренным человеком, с душой, чуткой ко всему прекрасному, тонкий художник, музыкант, чудесный рассказчик с дивным, чисто украинским юмором…» и добавлял: «У Сергея Михайловича была масса прекрасных этюдов с Украины, которые я рассматривал с огромным наслаждением. Он работал много и быстро». И уже в первых своих картинах Васильковский пытался уйти от экзотических и условных итальянских видов. «Вид Киева», «Юг», «Пахота в Малороссии» отличались ярким отображением родной природы, реализмом как пейзажа, так и народного быта, неся в себе эпическую силу и ясность. Несмотря на то что его работы резко отличались от академических требований, начинающий художник получал одну награду за другой.

Успехов Сергей Михайлович быстрее достиг в пейзажной живописи. Но он писал и батальные сцены («Бой запорожцев с татарами»), часто «заселял» свои картины людьми («Плотина Квитки-Основьяненко»). Бытовые и батальные сцены будут присутствовать почти во всех последующих работах Васильковского и станут отличительной чертой его картин.

Не получая никакой помощи от родителей, Васильковский устроился работать ретушером у фотографов. Но жизненные трудности не пугали молодого человека, и в 1885 г. он успешно окончил курс. Его выпускная картина «По Донцу» – «пейзаж с деревьями, фигурами людей и животных на первом плане» – была выполнена уже уверенной техникой. Сергей Михайлович сумел, развернув многоплановую, сложную композицию, придать ей неповторимую естественность, за что был удостоен звания художника первой ступени, Большой золотой медали и права на 4-летнюю пенсионерскую поездку за границу для повышения мастерства.

В 1886 г. художник отправился в Париж. Он, как и большинство российских живописцев того времени, отверг новаторские направления в искусстве (в частности – импрессионизм, которым увлекся его друг Левченко). Неутомимый весельчак и балагур отдал предпочтение тяготеющим к классике «тихим» барбизонцам. Ему так же нравилось изображать величавый восход солнца, спокойную утреннюю тишину, высокое небо, широкие просторы, объятые легким заревом… Во Франции Сергей Михайлович познакомился с известным украинским миниатюристом И. Похитоновым. Вместе с новым другом он ездил в Барбизон, на побережье Средиземного моря, в живописные места Бельгии и Англии. И на годичные академические выставки Васильковский регулярно слал работы, свидетельствующие о возросшем даровании («Пейзаж», «Охота на куропаток» и «Окрестности Хелоса, в Испании» – собственность Государыни Императрицы, «Дорога к морю», «В Пиренеях», «В Испании», «Алжир»). И все же эти произведения еще оставались суховатыми, словно художнику было тяжело дышать чужим воздухом.